[实用新型]一种新型阀式液动冲击器

说明书

本实用新型公开了一种新型阀式液动冲击器，本实用新型包括中心管、与中心管两端分别连通的两个接头、分别设置在中心管两端的两组冲击组件和与两组冲击组件连接的冲击锤，所述的每组冲击组件均包括转换接头、密封塞、阀套、阀芯和承撞环，所述的转换接头、密封塞、中心管、阀套、承撞环和冲击锤围成一个活塞腔，所述的接头上设置有接头通孔，所述的转换接头的一端分别与相应侧的接头连接。本实用新型采用支流压差驱动冲击器工作，有效降低了对钻井液的能量损耗，同时降低了钻井液对工具的冲蚀和磨损作用，延长了工具的使用寿命。

技术领域

本实用新型涉及冲击器领域，具体涉及一种新型阀式液动冲击器。

背景技术

随着油气井钻井深度的不断增加，钻井的难度和成本也在成倍增加，提高钻头在硬地层的机械钻速迫在眉睫，旋转冲击钻井技术可以将钻井液的能量转化为钻头的轴向冲击，使钻头在动载荷作用下破碎岩石，从而大大提高钻头的机械钻速，同时冲击器对钻头的高频冲击也可以减少PDC钻头的粘滑震动，起到保护钻头、提高钻头寿命的作用，从而降低钻井成本。针对这种情况，国内外专家学者对液动冲击器展开了深入的研究，研究出了各种不同形式的冲击器，目前液动冲击器主要可以分为两种，一种是射流式液动冲击器，其以双稳射流原件作为动力部件，利用高速射流的附壁效应，分配钻井液交替进入下部执行机构的上下腔体，驱动活塞冲锤进行往复运动，冲击锤打击钻头产生冲击能量。但是含有固相颗粒的钻井液在射流元件中的高速射流很容易对射流元件产生磨损和冲蚀，造成工具不能正常工作，影响其使用寿命。另一种是阀式液动冲击器，其基本工作原理是通过液流通道的交替打开和关闭将钻井液分配到冲击锤的上下腔体，推动冲击锤上下往复运动产生冲击。但是这类冲击器使用大量的密封圈机构来实现活动部件之间的密封，长时间高频率的冲击很容易造成密封的磨损失效。同时，以上两种冲击器还存在对钻井液的节流压差大，对钻井液的能量损耗大的问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种减少钻井液能量损失的新型阀式液动冲击器。

为了解决上述问题，本实用新型包括中心管、与中心管两端分别连通的两个接头、分别设置在中心管两端的两组冲击组件和与两组冲击组件连接的冲击锤，所述的每组冲击组件均包括转换接头、密封塞、阀套、阀芯和承撞环，所述的转换接头、密封塞、中心管、阀套、承撞环和冲击锤围成一个活塞腔，所述的接头上设置有接头通孔，所述的转换接头的一端分别与相应侧的接头连接，两个转换接头的另一端之间通过连接筒连接，所述的承撞环设置在冲击锤与连接筒之间，所述的阀套套接在转换接头与中心管之间，所述的密封塞设置在阀套与中心管之间的夹壁空间内靠近相应侧接头的一端，所述的阀套上设置进液孔和出液孔，所述的接头通孔通过进液孔与活塞腔连通，所述的转换接头上设置有出水孔，所述的出液孔通过出水孔与外部连通，所述的阀芯滑动设置在阀套内，且阀套内设置有阀芯的上下限位件，所述的进液孔和出液孔分别对应阀芯的上下极限位置，所述的冲击锤的两端分别与两个阀芯连接，当两个阀芯在运动的过程中，其中一个阀芯处于开启状态，另一个阀芯处于关闭状态。

作为优化，本实用新型还包括顶筒，所述的顶筒设置在阀套的内腔内，阀套内设置有顶筒安装台阶，所述的顶筒的一端顶接在密封塞上，且顶筒靠近阀芯的一端为阀芯的上限位件，所述的阀芯的下限位件为阀芯安装台阶。

作为优化，本实用新型所述的阀套上的进液孔和出液孔相间隔设置，且出液孔所在的截面直径大于进液孔所在的截面直径。

作为优化，本实用新型所述的阀套远离密封塞的一端设置有突起，所述的转换接头内设置有与突起相匹配的凹槽，所述的突起插入进凹槽内。

作为优化，本实用新型所述的转换接头内设置内定位台阶，所述的阀套的外侧设置有外定位台阶，所述的内定位台阶与外定位台阶为斜面。

作为优化，本实用新型所述的冲击锤的两端通过安装件与两个阀芯连接，所述的安装件包括螺母，所述的螺母与冲击锤通过螺纹连接，且冲击锤上位于螺母的外侧设置有弹性挡圈，所述的螺母的外径大于阀芯的内径。